本發(fā)明涉及一種充電裝置，具體涉及一種新型充電系統(tǒng)及充電方法，屬于能源
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：由于使用成本較低、便捷方便以及群眾環(huán)保意識的增強，電動車輛的保有量和使用率越來越高，但與傳統(tǒng)的燃油車輛相比，電動車輛受電池容量和季節(jié)溫差等客觀條件影響，其穩(wěn)定續(xù)航能力存在較大短板，在一定程度上影響了電動車輛的推廣，降低了用戶體驗。比如以下場景：用戶居住地與工作地距離較遠(yuǎn)，電動車輛無法行駛一個來回；由于行程變化，中途電量不足；冬天氣溫較低，電池性能下降較大，原本可完成的行程無法完成等等。根據(jù)普遍充電需求，目前部分小區(qū)以及電動車維修點安裝了充電樁，但是現(xiàn)有充電樁存在體積較大、安全性不高、充電模式單一、付款手段落后、附加價值開發(fā)不足、沒有移動端軟件配合等問題，造成客戶體驗較差，無法達(dá)到便民需求。技術(shù)實現(xiàn)要素：根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，小型化，壁掛式，采用移動付款方式，客戶可根據(jù)需求自行選擇充電模式，同時附加價值高，整體美觀，可極大提升充電用戶體驗的新型充電系統(tǒng)及充電方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：所述的新型充電系統(tǒng)，包括電源模塊，電源模塊的ac電源通過耦合繼電器和交直變壓單元b連接變控模塊，變控模塊連接充電口，電源模塊的ac電源通過交直變壓單元a連接主控模塊和物聯(lián)模塊，主控模塊連接變控模塊和物聯(lián)模塊；所述的電源模塊，用于給充電系統(tǒng)內(nèi)主控模塊和物聯(lián)模塊進(jìn)行供電，經(jīng)變控模塊轉(zhuǎn)換后給充電口進(jìn)行供電；所述的主控模塊，進(jìn)行充電模式的選擇和控制充電的輸出；所述的變控模塊，調(diào)控輸出電壓，檢測輸出電流和電池充電口的接入；所述的物聯(lián)模塊，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)充電模式的選擇和控制充電的輸出。新型充電系統(tǒng)的ac電源采用220v電源輸入，交直變壓單元a能夠?qū)?20v交流電變?yōu)?2v直流電，給主控模塊、物聯(lián)模塊進(jìn)行供電，交直變壓單元b將220v交流電變?yōu)橹绷麟姡?jīng)過變控模塊轉(zhuǎn)換后給充電口供電。進(jìn)一步的優(yōu)選，主控模塊包括中央控制單元、人機交互界面、模式選擇單元、計時單元和語音輸出單元，中央控制單元與人機交互界面和模式選擇單元相連接，中央控制單元的控制端口連接語音輸出單元，計時單元連接人機交互界面和模式選擇單元，計時單元還與電源模塊的耦合繼電器相連接，控制耦合繼電器的通斷。所述的中央控制單元與變控模塊、物聯(lián)模塊進(jìn)行交互，接收系統(tǒng)反饋的電流、電壓等數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶選擇的模式，發(fā)出控制命令；語音輸出單元根據(jù)中央控制單元指令，向用戶播報語音，如播報電池接口是否正確，提醒用戶掃碼付款，當(dāng)前充電狀態(tài)、充電已完成等。所述的人機交互界面和模式選擇單元由多功能顯示屏和模式選擇按鍵組成，顯示屏主要顯示當(dāng)前充電電壓、電流、電池接口是否插入正確、充電時長等。所述的計時單元可以根據(jù)物聯(lián)模塊指令或模式選擇指令，進(jìn)行倒計時，計時到點后利用耦合繼電器斷電。進(jìn)一步的優(yōu)選，變控模塊包括電壓控制單元、電流檢測單元和電極檢測單元，電壓控制單元、電流檢測單元和電極檢測單元均與中央控制單元相連接，電極檢測單元還連接充電口。電壓控制單元根據(jù)中央控制單元指令，調(diào)控輸出電壓，電流檢測單元能夠?qū)崟r檢測當(dāng)前輸出電流，并反饋給中央控制單元，電極檢測單元用于檢測用戶接入電池的充電口是否正確，并將結(jié)果反饋給中央控制單元。進(jìn)一步的優(yōu)選，物聯(lián)模塊包括充電啟停單元、無線網(wǎng)絡(luò)單元、充電狀態(tài)反饋單元和服務(wù)器，服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)單元連接充電啟停單元，充電啟停單元連接計時單元，充電狀態(tài)反饋單元連接主控模塊的中央控制單元，充電狀態(tài)反饋單元還通過無線網(wǎng)絡(luò)單元連接服務(wù)器。無線網(wǎng)絡(luò)單元利用wifi或gprs接入互聯(lián)網(wǎng)，與服務(wù)器進(jìn)行通信。通過充電啟停單元向計時單元發(fā)出計時指令，控制充電啟停；充電狀態(tài)反饋單元從中央控制單元接收當(dāng)前充電狀態(tài)數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)單元提交到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；服務(wù)器可以接收存儲來自無線網(wǎng)絡(luò)單元和手機app的各類數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。所述的新型充電系統(tǒng)的充電方法，包括以下步驟：(1)將待充電電池接入充電口后，電極檢測單元檢測用戶接入的充電插頭是否與電池相匹配，將檢測結(jié)果反饋至中央控制單元，中央控制單元將信息傳送至人機交互界面單元進(jìn)行顯示，同時傳送至語音輸出單元進(jìn)行語音報對/報錯提示；(2)用戶將充電口正確接入電池后，通過人機交互界面的模式選擇單元選擇充電模式，充電模式選定后將充電開啟信號同時發(fā)送至計時單元和中央控制單元，計時單元接收到充電開啟信號后觸發(fā)耦合繼電器閉合且開始倒計時，同時將信息發(fā)送至人機交互界面進(jìn)行顯示，中央控制單元接收到充電開啟信號后控制變控模塊對插入電池按照所選擇的模式進(jìn)行充電；(3)計時單元倒計時完成后，耦合繼電器斷開，中央控制單元停止動作，充電完成。所述的新型充電系統(tǒng)的充電方法，包括以下步驟：(1)物聯(lián)模塊通電，無線網(wǎng)絡(luò)單元每隔2秒向服務(wù)器發(fā)送“在線狀態(tài)確認(rèn)”的數(shù)據(jù)包，確認(rèn)充電系統(tǒng)在線；(2)將待充電電池接入充電口后，電極檢測單元檢測用戶接入的充電插頭是否與電池相匹配，將檢測結(jié)果反饋至中央控制單元，中央控制單元將信息傳送至人機交互界面進(jìn)行顯示，同時傳送至語音輸出單元進(jìn)行語音報對/報錯提示；(3)用戶通過人機交互界面模式的模式選擇單元選擇充電模式，選定后通過主控模塊將選擇結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊向服務(wù)器發(fā)送“模式設(shè)定數(shù)據(jù)包”，同時在人機交互界面上顯示當(dāng)前模式所對應(yīng)的付款二維碼；(4)用戶通過移動端軟件掃碼后，在軟件頁面選擇/輸入充電時長，服務(wù)器根據(jù)選定/輸入的時長生成訂單，并跳轉(zhuǎn)至付費頁面，用戶進(jìn)行付款，付款成功數(shù)據(jù)返回至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)該已付款訂單的充電時長，向無線網(wǎng)絡(luò)單元下發(fā)“充電數(shù)據(jù)包”；(5)無線網(wǎng)絡(luò)單元按照所接收到的“充電數(shù)據(jù)包”向充電啟停單元發(fā)出相應(yīng)的命令；(6)充電啟停單元根據(jù)接收到的命令向計時單元發(fā)出電脈沖信號，計時單元接收到充電電脈沖信號后觸發(fā)耦合繼電器閉合且開始倒計時，并將信息發(fā)送至人機交互界面進(jìn)行顯示，耦合繼電器閉合后，中央控制單元控制變控模塊對已接入的電池按照所選擇的模式進(jìn)行充電；(7)充電倒計時完成或者觸發(fā)斷電時間后，通過耦合繼電器進(jìn)行斷電，此時主控模塊通過充電狀態(tài)反饋單元和無線網(wǎng)絡(luò)單元向服務(wù)器發(fā)送“充電完成”數(shù)據(jù)包，服務(wù)器向用戶移動端軟件進(jìn)行反饋。在充電過程中，主控模塊每隔10秒通過充電反饋單元和無線網(wǎng)絡(luò)單元向服務(wù)器發(fā)送“充電狀態(tài)”數(shù)據(jù)包(包含當(dāng)前的充電電流、電壓狀態(tài)、倒計時長等信息)，服務(wù)器將當(dāng)前的充電電流、電壓狀態(tài)反饋至用戶移動端。所述的充電模式包括常充模式、快充模式和智能充模式；所述的常充模式的充電方法包括以下步驟：(1)用戶插入電池，通過電極檢測單元檢測接口是否使用正確，并指導(dǎo)用戶使用正確的充電接口；(2)通過電壓控制單元檢測當(dāng)前接入電池的電壓數(shù)值，根據(jù)接入電池的電壓判定其額定電壓；(3)根據(jù)所判定的電池額定電壓確定恒壓充電電壓，并啟動充電；(4)在充電過程中，通過電流檢測單元實時監(jiān)測充電電流，當(dāng)電流低于設(shè)定值時，將電壓降低到當(dāng)前接入電池所對應(yīng)的涓流充電電壓，進(jìn)入涓流充電狀態(tài)；(5)涓流充電狀態(tài)進(jìn)行1小時后，無論是否達(dá)到用戶預(yù)設(shè)充電時長，均由主控模塊控制耦合繼電器斷電，停止充電。所述的快充模式的充電方法包括以下步驟：(1)用戶插入電池，通過電極檢測單元檢測接口是否使用正確，并指導(dǎo)用戶使用正確的充電接口；(2)通過電壓控制單元檢測當(dāng)前接入電池的電壓數(shù)值，根據(jù)接入電池的電壓判定其額定電壓；(3)根據(jù)所判定的電池額定電壓確定恒流充電電流，并以設(shè)定的起始電壓啟動充電，若起始電壓下無法達(dá)到恒流充電電流，則以0.1伏為階梯，逐漸升高充電電壓，直至電流達(dá)到所確定的恒流充電電流；(4)在充電過程中，通過電流檢測單元實時監(jiān)測充電電流，當(dāng)電流持續(xù)低于恒流充電電流30秒后，以0.1伏為階梯，逐漸升高充電電壓，直至電流達(dá)到所確定的恒流充電電流，保持輸出恒流電流進(jìn)行充電；所述的充電電壓在升高過程中不能超過所設(shè)定的上限，若充電電壓達(dá)到上限電壓1分鐘后，無論是否達(dá)到用戶預(yù)設(shè)充電時長，均由主控模塊控制耦合繼電器斷電，停止充電。所述的智能充模式的充電方法包括以下步驟：(1)用戶插入電池，通過電極檢測單元檢測接口是否使用正確，并指導(dǎo)用戶使用正確的充電接口；(2)通過電壓檢測單元檢測當(dāng)前接入電池的電壓數(shù)值，根據(jù)接入電池的電壓判定其額定電壓；(3)根據(jù)所判定的電池額定電壓確定恒流充電電流，并以設(shè)定的起始電壓啟動充電，若起始電壓下無法達(dá)到恒流充電電流，則以0.1伏為階梯，逐漸升高充電電壓，直至電流達(dá)到所確定的恒流充電電流；(4)當(dāng)電流保持恒流充電電流10分鐘后，以當(dāng)前的電壓為恒定值轉(zhuǎn)為恒壓充電，同時通過電流檢測單元實時監(jiān)測充電電流，當(dāng)電流低于設(shè)定值時，將電壓降低到當(dāng)前接入電池所對應(yīng)的涓流充電電壓，進(jìn)入涓流充電狀態(tài)；(5)涓流充電狀態(tài)進(jìn)行1小時后，無論是否達(dá)到用戶預(yù)設(shè)充電時長，均由主控模塊控制耦合繼電器斷電，停止充電。本發(fā)明所具有的有益效果是：本發(fā)明所述的新型充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，設(shè)計合理，體積小，安裝方便，用戶可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行充電模式的選擇，使用靈活方便，實用性強，適用范圍廣泛，可以更好地解決電動車輛的充電問題，促進(jìn)電動車輛的推廣。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做進(jìn)一步描述：如圖1所示，本發(fā)明所述的新型充電系統(tǒng)，包括電源模塊，電源模塊的ac電源通過耦合繼電器和交直變壓單元b連接變控模塊，變控模塊連接充電口，電源模塊的ac電源通過交直變壓單元a連接主控模塊和物聯(lián)模塊，主控模塊連接變控模塊和物聯(lián)模塊；所述的電源模塊，用于給充電系統(tǒng)內(nèi)主控模塊和物聯(lián)模塊進(jìn)行供電，經(jīng)變控模塊轉(zhuǎn)換后給充電口進(jìn)行供電；所述的主控模塊，進(jìn)行充電模式的選擇和控制充電的輸出；所述的變控模塊，調(diào)控輸出電壓，檢測輸出電流和電池充電口的接入；所述的物聯(lián)模塊，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)充電模式的選擇和控制充電的輸出。所述的主控模塊包括中央控制單元、人機交互界面、模式選擇單元、計時單元和語音輸出單元，中央控制單元與人機交互界面和模式選擇單元相連接，中央控制單元的控制端口連接語音輸出單元，計時單元連接人機交互界面，計時單元還與電源模塊的耦合繼電器相連接，控制耦合繼電器的通斷。所述的變控模塊包括電壓控制單元、電流檢測單元和電極檢測單元，電壓控制單元、電流檢測單元和電極檢測單元均與中央控制單元相連接，電極檢測單元還連接充電口。所述的物聯(lián)模塊包括充電啟停單元、無線網(wǎng)絡(luò)單元、充電狀態(tài)反饋單元和服務(wù)器，服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)單元連接充電啟停單元，充電啟停單元連接計時單元，充電狀態(tài)反饋單元連接主控模塊的中央控制單元，充電狀態(tài)反饋單元還通過無線網(wǎng)絡(luò)單元連接服務(wù)器。所述的新型充電系統(tǒng)的充電方法，包括以下步驟：(1)將待充電電池接入充電口后，電極檢測單元檢測用戶接入的充電插頭是否與電池相匹配，將檢測結(jié)果反饋至中央控制單元，中央控制單元將信息傳送至人機交互界面單元進(jìn)行顯示，同時傳送至語音輸出單元進(jìn)行語音報對/報錯提示；(2)用戶將充電口正確接入電池后，通過人機交互界面模式的模式選擇單元選擇充電模式，充電模式選定后將充電開啟信號同時發(fā)送至計時單元和中央控制單元，計時單元接收到充電開啟信號后觸發(fā)耦合繼電器閉合且開始倒計時，同時將信息發(fā)送至人機交互界面進(jìn)行顯示，中央控制單元接收到充電開啟信號后控制變控模塊對插入電池按照所選擇的模式進(jìn)行充電；(3)計時單元倒計時完成后，耦合繼電器斷開，中央控制單元停止動作，充電完成。所述的新型充電系統(tǒng)的充電方法，包括以下步驟：(1)物聯(lián)模塊通電，無線網(wǎng)絡(luò)單元每隔2秒向服務(wù)器發(fā)送“在線狀態(tài)確認(rèn)”的數(shù)據(jù)包，確認(rèn)充電系統(tǒng)在線；(2)將待充電電池接入充電口后，電極檢測單元檢測用戶接入的充電插頭是否與電池相匹配，將檢測結(jié)果反饋至中央控制單元，中央控制單元將信息傳送至人機交互界面單元進(jìn)行顯示，同時傳送至語音輸出單元進(jìn)行語音報對/報錯提示；(3)用戶通過人機交互界面模式的模式選擇單元選擇充電模式，選定后通過主控模塊將選擇結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊向服務(wù)器發(fā)送“模式設(shè)定數(shù)據(jù)包”，同時在人機交互界面上顯示當(dāng)前模式所對應(yīng)的付款二維碼；(4)用戶通過移動端軟件掃碼后，在軟件頁面選擇/輸入充電時長，充電時長選定/輸入后，服務(wù)器生成訂單，并跳轉(zhuǎn)至付費頁面，用戶進(jìn)行付款，付款成功數(shù)據(jù)返回至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)用戶選擇向無線網(wǎng)絡(luò)單元下發(fā)“充電數(shù)據(jù)包”；快充模式可選充電時長為10分鐘、20分鐘和30分鐘，通常以10分鐘為單位下發(fā)數(shù)據(jù)包，如用戶訂單為充電10分鐘，則下發(fā)1個數(shù)據(jù)包，訂單為充電30分鐘，則下發(fā)3個數(shù)據(jù)包；常充模式可選充電時長為3小時、5小時、6小時、7小時和8小時，通常以1小時為單位；智能充模式可選充電時長為0.5小時、1小時、2小時和2.5小時，通常以0.5小時為單位；(5)無線網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)所接收到的“充電數(shù)據(jù)包”個數(shù)向充電啟停單元發(fā)出相應(yīng)的命令；(6)充電啟停單元根據(jù)接收到的命令向計時單元發(fā)出脈沖信號，計時單元接收到充電脈沖信號后觸發(fā)耦合繼電器閉合且開始倒計時，并將信息發(fā)送至人機交互界面進(jìn)行顯示，耦合繼電器閉合后，中央控制單元控制變控模塊對接入的電池按照所選擇的模式進(jìn)行充電；發(fā)送充電脈沖信號時，1次脈沖代表1單位的充電時長，如用戶選擇快充模式，主控模塊會將計時單元時長定為10分鐘，此時計時單元收到2個脈沖，則進(jìn)行充電20分鐘倒計時，用戶選擇常充模式，主控模塊將計時單元時長設(shè)定為1小時，此時計時單元收到8個脈沖信號，則進(jìn)行8小時倒計時。(7)充電倒計時完成以后或者觸發(fā)斷電時間后，通過耦合繼電器進(jìn)行斷電，此時主控模塊通過充電反饋單元和無線網(wǎng)絡(luò)單元向服務(wù)器發(fā)送“充電完成”數(shù)據(jù)包，服務(wù)器向用戶手機進(jìn)行反饋。在充電過程中，主控模塊每隔10秒通過充電反饋單元和無線網(wǎng)絡(luò)單元向服務(wù)器發(fā)送“充電狀態(tài)”數(shù)據(jù)包(包含當(dāng)前的充電電流、電壓狀態(tài)、倒計時長等信息)，服務(wù)器將當(dāng)前的充電電流、電壓狀態(tài)反饋至用戶移動端。所述的充電模式包括常充模式、快充模式和智能充模式；所述的常充模式的充電方法包括以下步驟：(1)用戶插入電池，通過電極檢測單元檢測接口是否使用正確，并指導(dǎo)用戶使用正確的充電接口；(2)通過電壓控制單元檢測當(dāng)前接入電池的電壓數(shù)值，根據(jù)接入電池的電壓判定其額定電壓；(3)根據(jù)所判定的電池額定電壓確定恒壓充電電壓，并啟動充電；(4)在充電過程中，通過電流檢測單元實時監(jiān)測充電電流，當(dāng)電流低于設(shè)定值時，將電壓降低到當(dāng)前接入電池所對應(yīng)的涓流充電電壓，進(jìn)入涓流充電狀態(tài)；(5)涓流充電狀態(tài)進(jìn)行1小時后，無論是否達(dá)到用戶預(yù)設(shè)充電時長，均由主控模塊控制耦合繼電器斷電，停止充電。常充模式下，充電數(shù)據(jù)判斷參數(shù)如下表所示檢測的電壓數(shù)值所判定的額定電壓所確定的恒壓充電電壓所對應(yīng)的涓流充電電壓42-56v48v59v55v30-41.9v36v44v41v19-27.5v24v30v27v56.1-69v60v72v68.5v69.1-83v72v86v82.5v83.1v以上96v110v108v所述的快充模式的充電方法包括以下步驟：(1)用戶插入電池，通過電極檢測單元檢測接口是否使用正確，并指導(dǎo)用戶使用正確的充電接口；(2)通過電壓控制單元檢測當(dāng)前接入電池的電壓數(shù)值，根據(jù)接入電池的電壓判定其額定電壓；(3)根據(jù)所判定的電池額定電壓確定恒流充電電流，并以設(shè)定的起始電壓啟動充電，若起始電壓下無法達(dá)到恒流充電電流，則以0.1伏為階梯，逐漸升高充電電壓，直至電流達(dá)到所確定的恒流充電電流；(4)在充電過程中，通過電流檢測單元實時監(jiān)測充電電流，當(dāng)電流持續(xù)低于恒流充電電流30秒后，以0.1伏為階梯，逐漸升高充電電壓，直至電流達(dá)到所確定的恒流充電電流，保持輸出恒流電流進(jìn)行充電；所述的充電電壓在升高過程中不能超過所設(shè)定的上限，若充電電壓達(dá)到上限電壓1分鐘后，無論是否達(dá)到用戶預(yù)設(shè)充電時長，均由主控模塊控制耦合繼電器斷電，停止充電?？斐淠Ｊ较?，充電數(shù)據(jù)判斷參數(shù)如下表所示所述的智能充模式的充電方法包括以下步驟：(1)用戶插入電池，通過電極檢測單元檢測接口是否使用正確，并指導(dǎo)用戶使用正確的充電接口；(2)通過電壓檢測單元檢測當(dāng)前接入電池的電壓數(shù)值，根據(jù)接入電池的電壓判定其額定電壓；(3)根據(jù)所判定的電池額定電壓確定恒流充電電流，并以設(shè)定的起始電壓啟動充電，若起始電壓下無法達(dá)到恒流充電電流，則以0.1伏為階梯，逐漸升高充電電壓，直至電流達(dá)到所確定的恒流充電電流；(4)當(dāng)電流保持恒流充電電流10分鐘后，以當(dāng)前的電壓為恒定值轉(zhuǎn)為恒壓充電，同時通過電流檢測單元實時監(jiān)測充電電流，當(dāng)電流低于設(shè)定值時，將電壓降低到當(dāng)前接入電池所對應(yīng)的涓流充電電壓，進(jìn)入涓流充電狀態(tài)；(5)涓流充電狀態(tài)進(jìn)行1小時后，無論是否達(dá)到用戶預(yù)設(shè)充電時長，均由主控模塊控制耦合繼電器斷電，停止充電。智能充模式下，充電數(shù)據(jù)判斷參數(shù)如下表所示檢測的電壓數(shù)值所判定的額定電壓起始電壓確定的恒流充電電流涓流充電電壓42-56v48v59v2.8a55v30-41.9v36v44v2a41v19-27.5v24v30v1.4a27v56.1-69v60v72v3.5a68.5v69.1-83v72v86v4.2a82.5v83.1v以上96v110v5.6a108v本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，設(shè)計合理，體積小，安裝方便，用戶可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行充電模式的選擇，使用靈活方便，實用性強，適用范圍廣泛。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。當(dāng)前第1頁12